关于2024三峡新规划第二船闸的一点想法

据中央电视台2024年1月16日消息,期待已久的三峡第二船闸终于迎来了确定消息。如图1,就这么简简单单的一个模模糊糊的照片,估计期待已久的各位很不爽,毕竟这一个现如今几乎比肩墨脱水电站的工程,一笔带过,总是心里恍惚,掐掐大腿,恨不真实!

图一:央视新闻,新三峡船闸位置设计图

首先映入眼帘的这一个弯,都知道为什么,为了避开300m海拔的山体。但是就这个弯我得说一句:拐弯的航道要稍微扩大宽度,或者整体将拐弯处航道整体外扩5—8m,以免大长度船体难于操作。但是一细看发现,不用了,因为除船闸段以外,其他的航道部分都整体合并成一线了,那宽度就大了去了。至少可以到达118m宽度,够了,90m长的船体都能调过腚来了,是个好办法。

但剔除了两船闸中间的隔离墙,无形中又增加了开挖量。部分赞同!

仅将航道部分挖深到140m行吗?中间的隔离墙直线部分保留,弯曲部分的隔离墙切走500m,行吗?以上游开放部分3.3km计,是不是又将减少2.8km×50m×30m=420万m3的开挖量。如果更是保留上游直线段中间隔离墙的原始山体,以上游开放段山体平均高度280m计,是不是省的更多?2.8km×50m×(280-175)m=1470万m3,估计这个数字准确吗?省个1000万m3总该有吧?

你千万不要说,留着那段隔离墙,怕被风吹倒了!!!

留一半高度行吗?至少南北两岸能借助隔离墙顶搭个便桥,能更容易一些!也能增加个无限风光在险峰的旅游卖点!至少还可以做个实验,抓几只猴子上去,或者几只山羊,看看能否打造一个独立的生态系统!

再次细观,船闸在航道的下半中间部分,其下游河口段大约两公里要整体挖深至57m不止,这样一看,是有点无事找事了!本来河口300m要挖深到57m,现在却成了最后两公里都要挖深到57m。以下游开挖段山体平均高度130m计,这无事生非就增加了2km×118m×(130-57)m=1722.8万m3的工作量。老三峡船闸才多大的开挖量,4175万m3!真是不怕乱子大,本来工程量就很大了!难道就不能将船闸整体下移?或者,增加每个单体船闸的长度到560m,行吗?反正一只羊是放,两只羊也是放!后来一想不对,这新船闸是作为上行船闸使用的,下游两公里如此开挖做为水道,是给候船留置停泊地的意思!还是部分赞同! 仅将巷道部分挖深到57m行吗?中间的隔离墙仍然保留?那不是这一段的开挖量就将减为2km×68m×(130-57)m=992.8万m3了,直接少了730万m3的开挖量。

为了比较新船闸的详细选址,将央视报道地图加有显著标记的辅助线进行切割,以便更好地还原到真实地图进行参考,加辅助线的地图如图二。

图二:依据央视新闻报道的新三峡船闸加标辅助线

测算新船闸上下游两段转向夹角为27度。

依据图二辅助线在bigmap上绘制2024新三峡船闸设计选线,如图三。

图三:2024新三峡船闸设计选址(粗虚线等高线为170m等高线)

对照发现,2024新三峡船闸位置比我以前设计的浅挖至170m的提水船闸还靠南,开挖量明显比2023年国家公布的计划更小。但是,与提水船闸的开挖量比较,深度上仍然增加了30m,这确实增加了显著的开挖量,大约为10km×30m×118m=3540万立方米,如果再计算相应开挖的斜壁护坡,粗略就按以10%计算,总开挖量也接近3900万立方米,大致等于一个老三峡船闸的开挖量!

有一点不知是我绘图错误,还是其他原因,如图三,经过测算,2024新三峡船闸长度没有网上所称的10km,只有大约7km。

如果以央视新闻公告的2024新三峡船闸选址,打造更浅开挖至170m深度的提水船闸,是否可以?当然可以,但有心人一定会想到,以老船闸为下行船闸,新提水船闸为上行船闸,毕竟提水船闸由于多加了级数,上行船只过闸速度变慢。那是否可以再增加一条线,直接做三线提水船闸呢?三线船闸比两线船闸增加了84m宽度,以线路上山体平均海拔230m计,相比于两线提水船闸,三线提水船闸增加的开挖量为7km×84m×60m=3528万立方米,毕竟与深挖工程量相比,一减一增,可以接受。

综合以上意见,优点吸收,缺点摒弃,再次规划三线并联的浅挖至170m提水船闸,如图五。

图四:以2024三峡新船闸航道规划三线浅挖深至170m提水船闸位置图

表一:依据2024新三峡船闸航道设计的浅挖深至170m三线提水船闸相关参数

表二:三峡新三线提水船闸满负荷运作日耗水量统计

在三峡提水船闸北300m——500m处山体内部设计建造中间缓存水池(罐),应满足蓄水量至少为提水船闸时耗水量的120%以上。

中间缓存水池(罐),应该在第二级闸室底部入水,平行排布在沿第二闸室方向,3800m长度的山体内部。以每个缓存水池直径Φ38m,蓄水高度 50—55m,大概每一蓄水罐体蓄水量为19m×19m×3.14×55m=62345m3。按前述蓄水量等于是耗水量120%的要求,至少得在山体中建造41个蓄水罐体。各罐体间通过底部(或底部侧方)直径Φ12.56m隧道相互联通,

蓄水罐体在平行第二闸室长度方向布置14—17个,依次向北排布三排。

按照此前设计的沙坪水库来的输水隧道,直径Φ10.6m,输水量为每分钟200m3,时输水量72万m3。按照时耗水量计算,三条输水隧道刚满足要求!!!

在综合利弊情况下,蓄水罐体设计17×3排布,输水隧道三条,时刻保证蓄水罐体满水。 蓄水罐体以中心为基准,横向间距220m,纵向间距200m排布。共计51个罐体,蓄存水量可达320万m3。是三峡提水船闸时耗水量的149.39%。

图五:中间缓存水罐排布图

图五中三支沙坪水库来的输水隧道先进入缓存水罐群,与两条Φ10.6m水平施工隧道在海拔170m平面相交。再从缓存水罐群底部下沉到海拔150m,水平引出三支隧道进入提水船闸第二闸室底部。

两条横向Φ10.6m施工隧道工程完工后两端封堵,17支纵向Φ3m施工隧道工程完工后出口端封堵。

至于先前的太平溪提水站、沙坪水库,以及蓄能站设计,保持不变。

图六:沙坪水库来水隧道、缓存水罐群、去往提水隧道第二闸室底部隧道大概布置

图七:三峡新提水船闸整体运行图

下面说下新船闸两侧的护坡,垂直是不可能的了,选择多大的坡度呢?不妨选择75度坡,分层剥离山体,高度上每增加10m护坡再次退后3m。南坡可以这样设计,毕竟,新船闸一开,新船闸两岸间必定会修大桥,但是那也限制了行动,两船闸间的土地瞬间成了孤岛,生产型企业能走就走吧!因此,新船闸航道南坡简简单单,护坡上没必要做太多修饰,毕竟游客从北往南也不方便。

那新船闸北岸护坡呢?

图八:新船闸北岸护坡设计图

图九:浅挖至170m提水船闸北岸护坡设计图

新船闸两岸,如何联系?高架桥。需要双层高架桥?没有必要。

大家看到了,在新三峡船闸北岸护坡做了如此多的设计,留置了多达六层分别宽达27米的道路,以及两条长度达五六千米的挂壁隧道等。但可能大家也看到好像没有设置便民设施,比如卫生间和小吃点等。我在想,在如此坚硬的花岗岩山体深挖做卫生间和小吃点,有点大材小用,也带来后续的卫生管理不便,不如提供移动式卫生车、移动式小吃车(点),仿古木亭休闲点,无论管理还是清洁都能更容易!

为什么北岸石壁要做如此精装修?毕竟这是一个世界瞩目的巨大工程,其后的旅游效应必定盛况空前,一定要做好旅游前景预估,做好软硬件准备,千万不能让如此巨大工程有可能带来巅峰式的旅游效益付之东流!

我想到毛泽东的一首词:

【水调歌头】 游泳(1956.06)

才饮长沙水,又食武昌鱼。万里长江横渡,极目楚天舒。不管风吹浪打,胜似闲庭信步,今日得宽馀。子在川上曰:逝者如斯夫!

风樯动,龟蛇静,起宏图。一桥飞架南北,天堑变通途。更立西江石壁,截断巫山云雨, 高峡出平湖。神女应无恙,当惊世界殊。

是啊!高峡出平湖。神女应无恙,当惊世界殊!

此情此景,如织的游人必定会站在高高的护坡边,激情澎湃:子在川上曰:逝者如斯夫!

无论三峡第二船闸如何设计,我想归根结底一句话:千年大计,安全第一!!!

再提一句:能多花点钱解决的,千万不要侥幸去冒险!更何况,提水船闸施工时间更短。根据两者工程量比较,三线浅挖船闸用时大约为两线深挖船闸的2/3,提前受益,即使有可能多花点钱又算得了什么呢?

表三:深挖双线船闸与三线浅挖船闸开挖工程量粗略估算及比较

如果从纯商业角度考虑,提水船闸可能更实在。虽然施工总规模扩大,但分工程施工难度在降低,更便于安排人力,同时施工。尤其是太阳能发电技术已经成熟,钍基熔盐堆甚至核聚变均有所突破的加持下!一味地追求省力的运行模式,其实是眼界狭窄!长江三峡水在提水船闸的运行过程中,只是作为一种介质,一种载体。在蓄水期,完全可以利用零散的风电、太阳能电力,把三峡坝下水再次提高到三峡坝前啊!!!

任何人做事都想一劳永逸!世界上真有一劳永逸这样的事吗?哪一件不是斟酌实情做出的决策呢?时机不成熟贸然推出自认为一劳永逸的解决方案,其实是不负责任,是在冒险!!!

图十:对2024船闸选址再次优化(封闭框内部分)

本着优中选优,对2024船闸选址再次细察,发现航道中下游人口与工厂密集,移民问题与移民资金绝对大麻烦。不如向北再次平移百十米,避开人口密集区。这样,中部就出现了北向的弯,一弯变两弯,可以吧?这样移民拆迁问题变小,挖方量稍微扩大,以空间(挖方量微增)换时间(移民问题旷世久远),应该更有利于船闸早日完工!!!

无意中搜了下白鹤滩电站:

图十一:白鹤滩电站发电厂房介绍

“其中电站厂房洞长438米,顶拱跨度34米,高88.7米;

我想知道,这个“顶拱跨度34米,高88.7米”是啥意思,这个跨度不就是三峡标准船闸的宽度吗?如果能行,还啰嗦忒多干啥?直接两条七公里长,直径34m的隧道不就都解了吗?还是说,三峡这块地的花岗岩比较破碎,没有白鹤滩那块地的花岗岩成一块,不太结实,打不了类似白鹤滩那样大直径的地下矿洞?

2024年1月21日

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页面更新:2024-02-13

标签:船闸   沙坪   耗水量   水罐   护坡   山体   航道   北岸   缓存   隧道   想法

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